推薦閱讀:
樂器的“最佳伴侶”——基于555定時器的D類耳機(jī)驅(qū)動器
發(fā)布時間:2015-11-26 來源:EDN 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】本設(shè)計實例為耳機(jī)和音頻線路提供兩個簡單、便宜的驅(qū)動器,分別如圖1、圖2所示。這兩個驅(qū)動器針對電吉他和小提琴設(shè)計,但也可適用于更多其他應(yīng)用。對于這樣的簡單應(yīng)用而言,噪聲和總諧波失真(THD)并不是重點考慮因素,因此并未對這兩個數(shù)值進(jìn)行測量。
廣受歡迎的555定時器可用作樂器或其他應(yīng)用的PWM/D類放大器。其可在4.5V~16V的電源電壓范圍內(nèi)工作,并可輸出200mA的驅(qū)動電流。音頻信號被傳送至555定時器的CV( 控制電壓)引腳。
圖1:含運算放大器和NE555定時器的耳機(jī)和音頻線路驅(qū)動器。也可以使用CMOS版本(如LMC555),但輸出電流較低。其優(yōu)點為工作頻率較高。
下述為一些設(shè)計考慮因素:
● CV引腳的輸入電阻約為3kΩ,在大多數(shù)音頻應(yīng)用中,需要某種音頻前置放大器/緩沖器。
● CV需要極大幅度的輸入音頻信號。所需的幅度取決于555定時器的電源和所需的輸出音頻功率。
● 555定時器作為振蕩器使用,通過施加至CV的較低頻音頻信號對其進(jìn)行調(diào)制。振蕩頻率應(yīng)最好至少為最大所需音頻頻率的10倍。對音頻應(yīng)用而言,頻率應(yīng)介于60kHz至200kHz之間。這樣就簡化了555定時器所產(chǎn)生的高頻噪聲的濾除,并維持了高切換效率。
● 需留意射頻發(fā)射。至少應(yīng)在555定時器的輸出端和揚(yáng)聲器或耳機(jī)間設(shè)置一個一階低通濾波器。若電纜較長,則應(yīng)考慮電纜寄生電容(最好為雙絞線)。
通過Av1=1+R6/R12這一公式,第一級增益由R6和R12設(shè)定為約11。
CV上無輸入模擬信號時的定時器的頻率取決于R7、R8及C5的值,其標(biāo)準(zhǔn)計算公式如下:
f=1.44/((R7+2R8)×C5)(Hz)
NE555的輸出信號傳輸至連接器OUT1、OUT2和OUT3。R9、C7和負(fù)載可作為低通濾波器,用于濾除定時器產(chǎn)生的高頻分量。若未經(jīng)濾波,這些分量會產(chǎn)生輻射,導(dǎo)致放大器周圍的敏感電子設(shè)備出現(xiàn)問題。應(yīng)盡量降低濾波器的截止頻率,并選用具有較高電阻的耳機(jī)。
結(jié)型場效應(yīng)晶體管(JFET)版本
電路也可使用場效應(yīng)晶體管或雙極型晶體管來獲取高輸入阻抗,放大NE555之前的音頻信號。
電路的輸入級構(gòu)建于JFET T1周圍。電阻器R4*和R5*應(yīng)具有最小適用值。它們應(yīng)產(chǎn)生一定增益,且具有低輸出阻抗以驅(qū)動555定時器。在無輸入信號的情況下,A點和B點之間的直流電壓約為VEE/3。該電路比圖1所示的電路要簡單,但可能需要根據(jù)所選用的晶體管T1和第一級所需的電壓增益,對R4*和R5*進(jìn)行調(diào)整。此處的問題是,給定類型的JFET參數(shù)的差別可能超過4:1。當(dāng)開關(guān)S1閉合時,T1的增益設(shè)置為最大值。
圖2:含JFET輸入和NE555的耳機(jī)/線路驅(qū)動器。
雙極型晶體管T2可提高JFET的驅(qū)動能力。此外,其還支持使用較高的R4*數(shù)值,從而增加T1的電壓增益。
圖3所示電路采用兩個工作在不同頻率下的555定時器,以獲取不同的音效。
圖3:采用兩個工作在不同頻率下的555定時器電路,以獲取不同的音效。
結(jié)論
這類電路可在555定時器的整個電壓范圍(4.5V~16V)內(nèi)運行,但更高的+VEE(如12V~16V)為首選。這將產(chǎn)生更多輸出功率,大多數(shù)運算放大器和JFET在該電壓范圍內(nèi)運行效果更佳。
這類電路可驅(qū)動高阻抗揚(yáng)聲器和耳機(jī)—超過24Ω的為首選。不管在何種情況下,較好的做法是使555定時器的峰值輸出電流保持在150mA以下。這樣將把芯片的功耗保持在可接受的程度內(nèi)。若輸出電流遠(yuǎn)高于100mA,555定時器輸出晶體管的壓降會快速增加。
推薦閱讀:
特別推薦
- 復(fù)雜的RF PCB焊接該如何確保恰到好處?
- 電源效率測試
- 科技的洪荒之力:可穿戴設(shè)備中的MEMS傳感器 助運動員爭金奪銀
- 輕松滿足檢測距離,勞易測新型電感式傳感器IS 200系列
- Aigtek推出ATA-400系列高壓功率放大器
- TDK推出使用壽命更長和熱點溫度更高的全新氮氣填充三相交流濾波電容器
- 博瑞集信推出低噪聲、高增益平坦度、低功耗 | 低噪聲放大器系列
技術(shù)文章更多>>
- 貿(mào)澤電子、Silicon Labs和Arduino聯(lián)手贊助2024 Matter挑戰(zhàn)賽比賽現(xiàn)已開放報名
- 貿(mào)澤與Qorvo攜手推出全新電子書探索智能家居的聯(lián)網(wǎng)需求和所需的技術(shù)
- 儲能系統(tǒng):如何輕松安全地管理電池包
- 基于GD32F407VET6主控芯片的永磁同步電機(jī)控制器設(shè)計
- 如何選擇和應(yīng)用機(jī)電繼電器實現(xiàn)多功能且可靠的信號切換
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
交流電機(jī)
腳踏開關(guān)
接觸器接線
接近開關(guān)
接口IC
介質(zhì)電容
介質(zhì)諧振器
金屬膜電阻
晶體濾波器
晶體諧振器
晶體振蕩器
晶閘管
精密電阻
精密工具
景佑能源
聚合物電容
君耀電子
開發(fā)工具
開關(guān)
開關(guān)電源
開關(guān)電源電路
開關(guān)二極管
開關(guān)三極管
科通
可變電容
可調(diào)電感
可控硅
空心線圈
控制變壓器
控制模塊